Kenmerken van het hete extrusieproces van titanium en titaniumlegeringsmateriaal

De belangrijkste factoren die de metaalstroom tijdens extrusie beïnvloeden:

(1) Extrusiemethode. Omgekeerde extrusie heeft een meer uniforme metaalstroom dan voorwaartse extrusie, koude extrusie heeft een meer uniforme metaalstroom dan hete extrusie, en gesmeerde extrusie heeft een meer uniforme metaalstroom dan niet-gesmeerde extrusie. De invloed van de extrusiemethode wordt bereikt door de wrijvingsomstandigheden te veranderen.

(2) Extrusietemperatuur. De ongelijkmatige metaalstroom wordt intenser wanneer de extrusietemperatuur stijgt en de vervormingsweerstand van de knuppel afneemt. Als tijdens het extrusieproces de verwarmingstemperatuur van de extrusiecilinder en de mal te laag is en het metaaltemperatuurverschil tussen de buitenlaag en de middenlaag groot is, zal de niet-uniformiteit van de metaalstroom toenemen. Hoe beter de thermische geleidbaarheid van het metaal, hoe uniformer de temperatuurverdeling op het kopvlak van de knuppel.

(3) Metaalsterkte. Wanneer andere omstandigheden gelijk zijn, geldt: hoe hoger de metaalsterkte, hoe uniformer de metaalstroom.

(4) Matrijshoek. Hoe groter de malhoek (dat wil zeggen de hoek tussen het eindvlak van de mal en de centrale as), hoe ongelijkmatiger de vloeibaarheid van het metaal. Wanneer de matrijs met meerdere gaten wordt gebruikt voor extrusie, zijn de matrijsgaten redelijk gerangschikt en heeft de metaalstroom de neiging uniform te zijn.

(5) Mate van vervorming. Als de mate van vervorming te groot of te klein is, zal de metaalstroom ongelijkmatig zijn.

(6) Extrusiesnelheid. Naarmate de extrusiesnelheid toeneemt, neemt de inhomogeniteit van de metaalstroom toe.

De studie van de metaalstromingsdynamica van industriële titaniumlegeringen laat zien dat het stromingsgedrag van metalen sterk verschilt in het temperatuurgebied dat overeenkomt met de verschillende fasetoestanden van elke legering. Daarom is een van de belangrijkste factoren die de extrusievloei-eigenschappen van titanium en titaniumlegeringen beïnvloeden de verwarmingstemperatuur van de knuppel die de overgangstoestand van de metaalfase bepaalt.

De metaalstroom is uniformer wanneer deze wordt geëxtrudeerd bij de temperatuur van het a- of a+P-fasegebied dan bij de temperatuur van het p-fasegebied. Het is zeer moeilijk om een ​​hoge oppervlaktekwaliteit voor geëxtrudeerde producten te verkrijgen. Tot nu toe moest bij het extrusieproces van titaniumlegeringen gebruik worden gemaakt van smeermiddelen. De belangrijkste reden is dat titanium bij temperaturen van 980 graden en 1030 graden een eutectisch eutectisch middel zal vormen met op ijzer of nikkel gebaseerde legeringsvormmaterialen, wat ernstige slijtage van de mal zal veroorzaken. Wanneer grafietsmeermiddel wordt gebruikt, kunnen er diepe longitudinale kraslijnen op het oppervlak van het product worden gevormd, wat het gevolg is van het vastplakken van titanium en titaniumlegeringen aan de mal. Bij het extruderen van profielen met glassmeermiddelen kan een nieuw type defecte "pickles" ontstaan, namelijk scheuren in de oppervlaktelaag van het product. Studies hebben aangetoond dat het verschijnen van "pockmarks" te wijten is aan de lage thermische geleidbaarheid van titanium en titaniumlegeringen, waardoor de oppervlaktelaag van de knuppel hevig afkoelt en de plasticiteit scherp afneemt.